Wetenschappers van de University of Maryland School of Medicine (UMSOM) ontwikkelden een experimentele diagnostische test voor COVID-19 die de aanwezigheid van het virus in 10 minuten visueel kan detecteren. Het maakt gebruik van een eenvoudige test die plasmonische gouden nanodeeltjes bevat om een ​​kleurverandering te detecteren wanneer het virus aanwezig is. De test vereist geen gebruik van geavanceerde laboratoriumtechnieken, zoals die gewoonlijk worden gebruikt om DNA te amplificeren, voor analyse. De auteurs publiceerden hun werk vorige week in het tijdschrift over nanotechnologie van de American Chemical Society ACS Nano .

"Op basis van onze voorlopige resultaten, we denken dat deze veelbelovende nieuwe test RNA-materiaal van het virus al op de eerste dag van infectie kan detecteren. Er zijn aanvullende studies nodig, echter, om te bevestigen of dit inderdaad het geval is, " zei studieleider Dipanjan Pan, doctoraat, Hoogleraar Diagnostische Radiologie en Nucleaire Geneeskunde en Kindergeneeskunde aan de UMSOM.

Zodra een neusuitstrijkje of speekselmonster van een patiënt is afgenomen, het RNA wordt uit het monster gehaald via een eenvoudig proces dat ongeveer 10 minuten duurt. De test gebruikt een zeer specifiek molecuul dat aan de gouden nanodeeltjes is bevestigd om een ​​bepaald eiwit te detecteren. Dit eiwit maakt deel uit van de genetische sequentie die uniek is voor het nieuwe coronavirus. Wanneer de biosensor zich bindt aan de gensequentie van het virus, de gouden nanodeeltjes reageren door het vloeibare reagens van paars naar blauw te veranderen.

"De nauwkeurigheid van een COVID-19-test is gebaseerd op het betrouwbaar kunnen detecteren van elk virus. Dit betekent dat het geen vals-negatief resultaat geeft als het virus daadwerkelijk aanwezig is, noch een vals positief resultaat als het virus niet aanwezig is, " zei Dr. Pan. "Veel van de diagnostische tests die momenteel op de markt zijn, kunnen het virus pas enkele dagen na infectie detecteren. Om deze reden, ze hebben een aanzienlijk aantal vals-negatieve resultaten."

Dr. Pan heeft een bedrijf opgericht met de naam VitruVian Bio om de test voor commerciële toepassing te ontwikkelen. Hij is van plan om binnen de volgende maand een pre-submission meeting te hebben met de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) om de vereisten te bespreken voor het verkrijgen van een autorisatie voor gebruik in noodgevallen voor de test. Het nieuwe FDA-beleid maakt het op de markt brengen van COVID-19-tests mogelijk zonder dat ze het gebruikelijke goedkeurings- of goedkeuringsproces hoeven te doorlopen. Deze testen doen echter, moeten voldoen aan bepaalde vereisten voor validatietests om ervoor te zorgen dat ze betrouwbare resultaten opleveren.

"Deze op RNA gebaseerde test lijkt veelbelovend wat betreft het detecteren van het virus. De innovatieve aanpak levert resultaten op zonder dat er een geavanceerde laboratoriumfaciliteit nodig is, " zei studie co-auteur Matthew Frieman, doctoraat, Universitair hoofddocent Microbiologie en Immunologie aan de UMSOM.

Hoewel meer klinische studies gerechtvaardigd zijn, deze test zou veel goedkoper kunnen zijn om te produceren en te verwerken dan een standaard COVID-19-laboratoriumtest; het vereist geen laboratoriumapparatuur of opgeleid personeel om de test uit te voeren en de resultaten te analyseren. Als deze nieuwe test voldoet aan de verwachtingen van de FDA, het kan mogelijk worden gebruikt in kinderdagverblijven, verpleeghuizen, universiteitscampussen, en werkplekken als bewakingstechniek om eventuele heropflakkering van infecties te controleren.

In het laboratorium van Dr. Pan, onderzoekswetenschapper Parikshit Moitra, doctoraat, en UMSOM-onderzoeker Maha Alafeef voerden de onderzoeken uit samen met onderzoeksmedewerker Ketan Dighe van UMBC.

Dr. Pan heeft een gezamenlijke afspraak met het College of Engineering aan de Universiteit van Maryland Baltimore County en is ook een faculteitslid van het Center for Blood Oxygen Transport and Hemostase (CBOTH).

"Dit is een ander voorbeeld van hoe onze faculteit innovatie stimuleert om te voldoen aan een essentiële behoefte om de capaciteit van COVID-19-tests uit te breiden, " zei decaan E. Albert Reece, MD, doctoraat, MBA, die tevens Executive Vice President voor Medische Zaken is, UM Baltimore, en de John Z. en Akiko K. Bowers Distinguished Professor, Universiteit van Maryland School of Medicine. "Onze natie zal vertrouwen op goedkope, snelle tests die op grote schaal kunnen worden verspreid en vaak worden gebruikt totdat we effectieve vaccins hebben tegen deze pandemie."